植酸即肌醇六磷酸,作为磷酸的储存库,广泛存在于植物中。由于矿物质结合在蛋白-植酸-矿物元素复合物中,因此就降低了某些植物性食物和一些植物蛋白分离物中矿物质的营养效价。植酸酶(phytases)能将磷酸残基从植酸上水解下来,因此破坏了植酸对矿物元素强烈的亲和力,所以说植酸酶能增加矿物元素的营养效价,而且由于释放出的Ca2+可参加交联或其他反应中去,从而改变了植物性食品的质地。
种类
植酸酶从广义上讲,是指与植酸分解有关的酶类,它实际上包括植酸酶和磷酸酶,植酸酶只能将植酸分解为肌醇磷酸酷系列,不能*地将肌醇磷酸酩分解为肌醇和磷酸。
植酸酶(EC.3.1.3.8,肌醇六磷酸盐磷酸水解酶)可催化肌醇六磷酸(盐或醋)脱掉磷酸基团,植酸酶现知有3种类型,即肌醇六磷酸3一磷酸水解酶、肌醇六磷酸6一磷酸水解酶和非特异性的正磷酸单酷水解酶,它们分别在肌醇六磷酸的3位、6位和2位碳上水解掉1个磷酸基因。这是广义的植酸酶,狡义的植酸酶不包括磷酸酶。
应用
市场应用
植酸广泛存在于植物种子内,属天然营养品,植酸显著的特征是与金属离子有极.强络合作用和抗氧化性。这种独.一无二的特性使之具有广泛用途。在发达国家,植酸多已用于食品、医药、化工等行业。
饲料行业
植酸酶在饲料行业的广泛应用,给这个行业带来了很大的影响。也引起了业界的普遍关注,植酸酶不仅仅是一个产品,已经成为一种社会现象。2005年挑战集团的植酸酶荣获了中国重大科技进步与应用奖,现在先让我们从历史的角度来了解一下植酸酶。
早在1907年,Suzuki和其他学者就报道磷能从有机含磷底物中被释放出来,植酸酶就引起了人们的注意,但那时生产成本太高无法应用。直到90年代,国外几家大公司利用基因工程技术,成功开发出商品化产品。1996年巴斯夫的植酸酶产品最先开始在中国推广。由于植酸酶在饲料行业的应用,既具有安全、环保、高效、经济的特点,又具有很好的社会生态环境效益,因此,在欧洲大部分国家均已强制使用植酸酶;东南亚的韩国、日本、中国台湾也在推进植酸酶的使用;我国全面实施《畜禽养殖业污染物排放标准》后,推动了中国植酸酶在饲料行业的更广泛应用。
中国的饲料企业由于经济发展水平等原因很少考虑环境问题,因此在推广植酸酶产品时,使企业不会因为可以减少磷、氮排放,减少环境污染而使用植酸酶。起初饲料企业使用植酸酶与使用磷酸氢钙相比几乎不降低成本,饲料企业使用植酸酶主要是为了提高磷的利用率、节省饲料配方空间。到1999年,“让饲料企业添加植酸酶以后能降低饲料成本、产生经济效益是推动植酸酶在中国使用的真正动力。"以创始人蔡辉益博士领导的挑战集团决心应对这个富有时代意义的“挑战"!
2004年下半年,由于磷矿石资源有限、相关原辅材料涨价及环保要求的提高,磷酸氢钙生产成本大大提高,售价居高不下,这些原因使国内许多企业开始大量使用植酸酶。在2004年,由于使用植酸酶,一年中我国的养殖业已经少向环境排放了近4.2万吨磷,折合25万吨磷酸氢钙。——中国近三十年的发展在很大的程度以牺牲环境为代价,越来越多的人已经意识到添加一点植酸酶,原来就可以换一片绿意!
植酸酶改变了饲料企业对酶制剂的认识,推动了中国饲料添加剂行业的发展,成为行业关注的热点,同时也成为很多企业重点开发追求经济效益的产品,从1994年进入中国,到1999年国内开始生产,再到2005年在国内市场进行生产或销售的企业大大小小达数十家,并且还有许多大型的饲料企业纷纷宣称要进入酶制剂这个生物技术领域,中国的植酸酶市场不由分说成了一个过度竞争的市场。这种情况下,“价格竞争"几乎成为这些企业进入市场最重要的手段。
食品领域
近年来,国内植酸的开发利用、特别是作为食品保鲜剂已引起重视。
用途:
1.饮料中添加0.01-0.05%植酸,可除去过多的金属离子。(特别是对人体有害的重金属)对人体有良好的保护作用。
2.将植酸加入含有单孢丝菌属介质中,可促进微生物的合成及抗氧化性,在乳酸菌的培养基里加入植酸,可促进乳菌的生长。